数字视频传输子系统实现补充知识MPEG标准.PPT

子项目2－6 数字视频传输子系统实现 能力目标 能够运用视频编码解码器通过通信系统传输视频到上级。 相关支撑知识 视频编码解码器、通信系统知识。 训练方式、手段及步骤 校外实训基地完成观摩实习 。 考核标准 实习报告，绘连线图正确 任务1：理解数字视频传输及编码解码器 模拟视频传输监控系统 在前面几个子项目中讲到的摄像头输出的是1Vp-p电平的模拟视频信号、在同轴电缆上传输的是模拟视频信号，送给光端机的输入视频信号及光端机的输出视频信号也是模拟信号，输入给视频矩阵及从矩阵输出的也是模拟信号，送给监视器和硬盘录像机的也是模拟信号（只是在硬盘录像机存储时转变成了数字数据），从摄像头到监视器是以点对点的方式传输，占用一条专用链路，没有图像压缩，没有时间延迟，实时性非常好，这种方式称为模拟视频传输监控系统。 模拟的局限 当监控点很多的时候，用这种方式传输视频信号就需要非常多的专用链路（由近距离的同轴电缆或远距离的光纤组成），耗费的光纤芯数就很多。试想一下，如果全路段10个收费站，每个收费站8个摄像机，每个摄像机都要拉一芯光纤到路段监控中心的话，那就要80芯光纤。如果全省高速公路每个摄像机都拉一芯光纤到省监控中心的话，那需要多少芯光纤？而且路段或省监控中心也没有必要同时显示所有摄像机的图像。所以这种点对点的模拟视频信号传输模式一般只用在收费站管理所级。 数字视频传输系统。 从收费站管理所向路段分中心送视频信号时，一般都用数字视频信号数据（如MPEG2标准格式），通过基于TCP/IP的通信网络传输，这样在一根高速光纤链路（一般为2芯，100Mbps或1000Mbps）上就可以传输多路视频数据，而且和收费数据在同一个网络上传输，这样就节约了光纤，节省了成本。当然，问题就是有视频压缩造成的失真，有TCP/IP网络存储转发带来的延迟。只要把这2项控制在可以接受的范围内就可以。这种方式称为数字视频传输系统。 视频编码器和视频解码器 要通过基于TCP/IP的通信网络传输摄像机输出的或视频矩阵输出的模拟视频信号，在发送端要把模拟视频信号变为数字视频数据（数字化），交给通信网络传输，在接收端要把数字视频数据还原为模拟视频信号，送给监视器等。把模拟视频信号变为数字视频数据称为视频编码，把数字视频数据还原为模拟视频信号称为视频解码。完成这些工作的设备对应的称为视频编码器和视频解码器。 某视频解码器技术参数 任务2： 数字视频传输子系统实现 补充知识：MPEG标准 MPEG格式：它的英文全称为Moving Picture ExpertGroup，即运动图像专家组格式，家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息，说的更加明白一点就是MPEG的压缩方法依据是相邻两幅画面绝大多数是相同的，把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的(其最大压缩比可达到200:1)。目前MPEG格式有三个压缩标准，分别是MPEG－1、MPEG－2、和MPEG－4，另外， MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。 MPEG－1：制定于1992年，它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD制作格式。使用MPEG-1的压缩算法，可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。 MPEG－2：制定于1994年，设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面，同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。使用MPEG-2的压缩算法，可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。 MPEG－4：制定于1998年，MPEG－4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。目前MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。另外，这种文件格式还包含了以前MPEG压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。这种视频格式的文件扩展名包括.asf、.mov和DivX AVI等。 DivX格式：这是由MPEG－4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准，也即我们通常所说的DVDrip格式，它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP